DE19911933A1

DE19911933A1 - Drucklufterzeuger

Info

Publication number: DE19911933A1
Application number: DE19911933A
Authority: DE
Inventors: Kan Kobayashi; Takashi Onuma
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1999-03-17
Publication date: 1999-09-30
Anticipated expiration: 2019-03-18
Also published as: JP4019336B2; DE19911933B4; US6074177A; JPH11264375A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt einen Drucklufterzeuger bereit, der einen mit Trockenmittel (27) gefüllten Lufttrockner (9) einschließt und eine erste Leitung zum Versorgen eines der mit Luft versorgten Teile mit Druckluft, während Feuchtigkeit von der Druckluft durch Leiten der Druckluft durch das Trockenmittel (27) absorbiert wird und eine zweite Leitung (28a) zum Versorgen des anderen mit Luft versorgten Teils mit Druckluft aufweist, ohne die Druckluft durch das Trockenmittel (27) zu leiten. Die durch die erste Leitung gelieferte Luft kehrt durch dieselbe Leitung zurück, um das Trockenmittel zu trocknen.

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drucklufterzeuger, der in einem Fahrzeug, wie einem Kraftfahrzeug und ähnlichem, angebracht wird.

Stand der Technik

Ein Beispiel eines herkömmlichen Drucklufterzeugers ist in der japanischen Gebrauchsmusteroffenlegung Nr. 62-52290 (1987) offenbart. Dieser Drucklufterzeuger weist eine Vielzweckfunktion auf, um Druckluft nicht nur an die Luftfederung des Fahrzeugs zu liefern, sondern auch an äußere Teile, wie einen Reifen (zur Luftversorgung). Der Drucklufterzeuger umfaßt einen Zylinderkopf, in dem eine Versorgungsleitung zum Liefern von Luft an die Federung und eine Versorgungsleitung zum Liefern von Luft an äußere Teile, wie den Reifen, voneinander abzweigen. Anschlußstücke zur Verbindung mit Rohrleitungen sind an den Auslässen der Versorgungsleitungen des Zylinderkopfes befestigt.

Ferner ist der Drucklufterzeuger zum Versorgen eines Druckluftkreislaufes mit Druckluft mit einem Lufttrockner ausgestattet, um Feuchtigkeit aus der gelieferten Luft zu entfernen, um eine Fehlfunktion durch das Einschließen von Wassertropfen in dem Kreislauf zu verhindern.

Wenn der Drucklufterzeuger für eine lange Zeit betrieben wird, wird der Zylinderkopf auf eine hohe Temperatur erhitzt. Speziell wird bei dem oben erwähnten Drucklufterzeuger zur Luftfederung der Drucklufterzeuger auf eine hohe Temperatur erhitzt, da der Drucklufterzeuger selbst in einem Motorenraum bei hoher Temperatur untergebracht ist.

Bei herkömmlichen Drucklufterzeugern, bei denen der Zylinderkopf mit dem Anschlußstück zum Verbinden mit der Rohrleitung ausgestattet ist, um das äußere Teil, wie den Reifen, mit Luft zu versorgen, muß das Anschlußstück aus hoch hitzebeständigem Material gefertigt werden, was teuer ist, um eine Deformation und/oder Beschädigung der Rohrleitung oder des Rohrleitungsanschlusses durch die hohe Temperatur zu verhindern.

Darstellung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, den oben erwähnten Nachteil der herkömmlichen Bauweise zu eliminieren, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung einen Drucklufterzeuger bereitzustellen, in dem Deformation und/oder eine Beschädigung einer Rohrleitung oder eines Rohrleitungsanschlusses durch hohe Temperatur sicher vermieden werden kann.

Um das obige Ziel zu erreichen wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Drucklufterzeuger bereitgestellt, der eine Luftkomprimiereinrichtung umfaßt, die durch eine Antriebsquelle angetrieben wird, und einen Lufttrockner, der mit einer Auslaßöffnung der Luftkomprimiereinrichtung verbunden ist, und darin ein Trockenmittel aufweist. Der Lufttrockner weist eine erste Leitung auf, um eines der mit Luft versorgten Teile mit durch die Luftkomprimiereinrichtung komprimierter Luft zu versorgen, während die komprimierte Luft durch das Trockenmittel geleitet wird, und eine zweite Leitung, um das andere der mit Luft versorgten Teile mit Druckluft zu versorgen, ohne die Druckluft durch das Trockenmittel zu leiten.

Bei der oben beschriebenen Anordnung ist es nicht erforderlich, daß die Hitzebeständigkeit der Rohrleitungen gesteigert wird, da die Rohrleitungen zur Verbindung mit den mit Luft versorgten Teilen nicht direkt mit dem Zylinderkopf mit hoher Temperatur verbunden sind, sondern mit den Teilen über den Lufttrockner verbunden sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Ansicht, die einen Drucklufterzeuger gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Steuerung des Drucklufterzeugers nach der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung

Im folgenden wird ein Drucklufterzeuger gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert.

In Fig. 1 umfaßt ein Drucklufterzeuger allgemein einen Elektromotor 1 als Antriebsquelle, einen Kurbeltrieb 4, der mit einer Welle 3 verbunden ist, die aus einem Motorgehäuse 2 des Elektromotors 1 hervorsteht, ein Kurbelgehäuse 5 zur Aufnahme des Kurbeltriebs 4 darin, einen Kolben (Luftkomprimiereinrichtung) 6, der durch den Kurbeltrieb 4 wechselseitig angetrieben wird, einen Zylinder 7 zur Aufnahme des Kolbens 6 und zum Definieren einer Kompressionskammer A, einen Zylinderkopf (Kopf) 8, der mit dem Zylinder 7 verbunden ist, und einen Lufttrockner 9, der mit dem Zylinderkopf 8 verbunden ist, und eine Rohrleitung 10 zum Versorgen eines äußeren Teils (im folgenden als "äußere Versorgungsleitung" bezeichnet) mit Luft und eine Rohrleitung 11 zum Versorgen einer Federung (im folgenden als "Federungsversorgungsleitung" bezeichnet) mit Luft aufweist.

Das Motorgehäuse 2 ist als ein zylindrischer Körper geformt, der einen geschlossenen Boden aufweist, in dem ein Ende offen und das andere Ende geschlossen ist. Der Elektromotor (Antriebsquelle) 1, der die Welle 3 aufweist, ist innerhalb des Motorgehäuses 2 befestigt. Ein Ende der Welle 3 steht aus dem offenen Ende des Motorgehäuses 2 hervor.

Der Kurbeltrieb 4 schließt einen Ausgleichsabschnitt 4a und eine Kurbelwelle 4b ein. Ein Ende der Welle 3 ist mit einem mittleren Abschnitt des Kurbeltriebs 4 verbunden und der gesamte Kurbeltrieb 4 ist in dem Kurbelgehäuse 5 enthalten.

Eine Seite des Kurbelgehäuses 5 ist mit dem Motorgehäuse 2 verbunden und die andere Seite des Kurbelgehäuses ist durch ein Kurbelgehäusedeckel 5a verschlossen. Das Kurbelgehäuse 5 weist ein offenes oberes Ende auf, mit dem der als ein zylindrischer Körper geformte Zylinder 7 verbunden ist. Der Kolben 6 ist gleitbar in den Zylinder 7 eingesetzt, um eine obere und eine untere Kammer in dem Zylinder zu definieren. Ein oberes Ende einer Pleuelstange 12 ist über einen Kolbenbolzen 6a mit dem Kolben 6 verbunden und ein unteres Ende der Pleuelstange 12 ist mit der Kurbelwelle 4b des Kurbeltriebs 4 verbunden.

Der Zylinderkopf 8 ist mit einer Saugleitung 13 zum Einführen von Luft in den Zylinder 7 und einer Auslaßleitung 14 zum Auslassen der Druckluft nach der Kompression ausgestattet. Ein Ansaugventil 15 ist in der Saugleitung 13 angeordnet. Ein Ring 17, der als ein federaufnehmendes Teil zur Aufnahme einer Ventilfeder 16 dient, die das Saugventil 15 in Richtung zu einer Ventilschließrichtung beaufschlagt, ist an dem oberen Abschnitt des Saugventils 15 befestigt. Ein Filter 18 zum Entfernen von Staub während des Lufteinsaugens ist in die Saugleitung 13 durch eine Preßpassung eingepaßt und durch einen Anschlagring 19 gesichert.

Ein Auslaßventil 20, das als ein zylindrischer Körper geformt ist, der einen Boden aufweist, ist in die Auslaßleitung 14 durch eine Befestigungsöffnung 8a eingesetzt. Die Befestigungsöffnung 8a ist mit einem Luftauslaßventil 21 ausgestattet, um die von dem Lufttrockner 9 kommende Luft auszulassen (das Ventil 21 ist hinter dem Auslaßventil 20 angeordnet).

Das Auslaßventil 20 ist mit einer Ventilfeder 22 ausgestattet, die dazu geeignet ist, das Ventil in die Ventilschließrichtung zu beaufschlagen und das Auslaßventil zu umgeben. Das Auslaßventil 20 wird aus einem hitzebeständigen Gummi gebildet.

Eine keilförmige Nut 23 ist in einem Befestigungsabschnitt 8b des Zylinderkopfes 8 gebildet und ein Vorsprung 9a des Lufttrockners 9 ist in die Nut 23 eingehakt und mit ihr verbunden. Der Lufttrockner 9 wird durch ein Lufttrocknergehäuse 24a und einen Deckel 24b gebildet, die aus hitzebeständigem Harz hergestellt werden. Das Innere des Lufttrockners 9 wird durch poröse Platten 25a, 25b definiert und an der Innenfläche der porösen Platten 25a, 25b sind Filter 26a, 26b zum Verhindern, daß durch zerbrochene Trockenmittelstücke 27 erzeugter Staub durch die porösen Platten strömt, angebracht. Die Trockenmittelstücke aus Silikagel oder ähnlichem werden zwischen die Filter 26a und 26b geladen oder gefüllt. Die poröse Platte 25b wird mittels einer Feder 29 nach links beaufschlagt, die zwischen der porösen Platte 25b und dem Deckel 24b angeordnet ist, so daß es vermieden wird, daß sich große Räume zwischen den Trockenmittelstücken 27 bilden, wenn die Trockenmittelstücke zertrümmert werden, um Staub zu bilden.

Ein durch die poröse Platte 25b geführter Schlauch 28 erstreckt sich zwischen der porösen Platte 25a und dem Deckel 24b, und das Innere des Schlauches 28 definiert eine Leitung (zweite Leitung) 28a, durch die die Druckluft strömt, ohne durch die Trockenmittelstücke 27 geleitet zu werden. Die Leitung 28a ist mit der äußeren Versorgungsleitung 10 verbunden. Übrigens wird der linke (Fig. 1) Endabschnitt (siehe Fig. 1) des Schlauches 28 mittels eines Anschlagrings 25c davor bewahrt von der porösen Platte 25a abgetrennt zu werden. Eine Wartung (zum Beispiel zum Austausch des Trockenmittels 27) kann leicht durchgeführt werden, da der Schlauch 28 mit der porösen Platte 25a herausgezogen werden kann, um diese von dem Trocknergehäuse zu entfernen.

Ein freies Ende der äußeren Versorgungsleitung 10 wird in einen Kofferraum geleitet und ist mit einer Kupplung (nicht gezeigt) ausgestattet, wie ein Reifenventileinsatz, an den ein Schlauch lösbar angebracht werden kann, der mit dem mit Luft versorgten Teil, wie einem Reifen oder einem aufblasbaren Schlauch, verbunden werden kann. Die äußere Versorgungsleitung 10 ist in ihrem mittleren Abschnitt mit einem äußeren Versorgungsventil 30 ausgestattet. Der Deckel 24b ist ferner mit der Federungsversorgungsleitung 11 ausgestattet, durch die die durch das Trockenmittel 27 geleitete Druckluft in Richtung zu der Federung strömt, und die sich in die gleiche Richtung erstreckt, wie die äußere Versorgungsleitung 10. Die durch das Trockenmittel 27 führende Leitung bildet eine erste Leitung. Die Federungsversorgungsleitung 11 ist mit Luftkammern (nicht gezeigt) verbunden, die mit den jeweiligen Rädern über Versorgungs-/Auslaßventile 31, 32, . . . verbunden sind, die mit den jeweiligen Rädern verbunden sind.

Eine Steuerung 33 ist mit verschiedenen Sensoren (nicht gezeigt), wie einem Fahrzeughöhensensor, dem Elektromotor 1, dem äußeren Versorgungsventil 30, den Versorgungs-/Aus laßventilen 31, 32, . . ., und einem äußeren Versorgungsschalter 34 verbunden, der durch einen Betreiber betätigt wird, wenn das mit Luft versorgte Teil mit der äußeren Versorgungsleitung 10 verbunden ist und Druckluft bereitgestellt wird.

Als nächstes wird der Betrieb des Drucklufterzeugers unter Bezugnahme auf ein in Fig. 2 gezeigtes Flußdiagramm erläutert.

Zuerst wird in einem Schritt S1 entschieden, ob der äußere Versorgungsschalter 34 auf EIN geschaltet ist oder nicht. Falls er auf EIN geschaltet ist, geht das Programm zu einem Schritt S2, wohingegen das Programm zu einem Schritt S5 geht, wenn er auf AUS geschaltet ist.

In dem Schritt S2 wird der Kompressor (Elektromotor 1) mit Energie versorgt und das äußere Versorgungsventil 30 wird geöffnet. In einem Schritt S3 wartet das Programm, bis der äußere Versorgungsschalter 34 auf AUS geschaltet wird. Wenn der äußere Versorgungsschalter 34 auf AUS geschaltet ist, geht das Programm zu Schritt S4, in dem der Kompressor angehalten wird und das äußere Versorgungsventil 30 geschlossen wird.

Auf der anderen Seite wird in Schritt S5 auf der Basis eines Signals von dem Fahrzeughöhensensor festgestellt, ob die Fahrzeughöhe innerhalb eines mittleren Fahrzeughöhenreferenzbereiches oder höher als ein solcher Bereich oder tiefer als ein solcher Bereich ist.

Falls sie höher ist, geht das Programm zu einem Schritt S6, in dem die Versorgungs-/Auslaßventile 31, 32, . . . und das Luftauslaßventil 21 geöffnet werden und der Kompressor nicht mit Energie versorgt wird, wodurch die Luft abgelassen wird. In diesem Fall strömt die Druckluft in den Druckluftkammern in eine der Luftversorgungsrichtung entgegengesetzte Richtung, um das Mittel 27 zu trocknen und den Trockeneffekt umzukehren, und wird dann nach außen durch das Luftauslaßventil 21 abgelassen.

Falls sie in Schritt SS niedriger ist, geht das Programm zu einem Schritt S7, in dem die Versorgungs-/Auslaßventile 31, 32, . . . geöffnet werden und der Kompressor mit Energie versorgt wird, wodurch Luft bereitgestellt wird. Falls die Fahrzeughöhe innerhalb des mittleren Fahrzeughöhenreferenzbereiches ist oder in den Referenzbereich der mittleren Fahrzeughöhe eintritt, geht das Programm zu einem Schritt S8, in dem die Versorgungs-/Aus laßventile 31, 32, . . . geschlossen werden und die Energieversorgung des Kompressors beendet wird, wodurch der Fahrzeughöheneinstellvorgang unterbrochen wird.

In der oben erwähnten Ausführungsform wird die Druckluft, wenn die Federung mit Druckluft versorgt wird, bereitgestellt, nachdem sie durch das Trockenmittel 27 getrocknet ist. Ferner wird das Trockenmittel 27 aufbereitet, wenn die Druckluft abgelassen wird. Wenn die äußeren aus verschiedenen Gründen mit Druckluft versorgten Teile mit Druckluft versorgt werden, von denen die Luft nicht zurückkommt, wird die Druckluft ohne durch das Trockenmittel 27 geleitet zu werden geliefert.

Als ein Ergebnis kommt das Trockenmittel selten in einen gesättigten Zustand, wodurch die Betriebsdauer des Trockenmittels verbessert wird, da die durch das Trockenmittel 27 getrocknete Luft das Trockenmittel 27 fehlerfrei aufbereitet.

Da ferner die äußere Versorgungsleitung 10 und der Anschluß in der Nähe des Deckels 24b des Lufttrockners 9 entfernt von dem Zylinderkopf 8 angeordnet sind, der auf eine hohe Temperatur erhitzt wird, kann eine Deformation und/oder Beschädigung der Leitung und des Anschlusses sicher vermieden werden.

Da sich die äußere Versorgungsleitung 10 und die Federungsversorgungsleitung 11 in die selbe Richtung erstrecken, und die Leitungen gemeinsam in dem Motorenraum untergebracht werden können, wenn der Drucklufterzeuger in dem Motorenraum in seiner Rückseite untergebracht ist, wird die Installationsfähigkeit des Drucklufterzeugers stark verbessert.

In der gezeigten Ausführungsform, bei der als ein Beispiel erläutert wurde, daß nur auf der Basis des äußeren Versorgungsschalters 34 festgestellt wird, ob die Federung oder das äußere mit Luft versorgte Teil mit Druckluft versorgt werden, kann zusätzlich eine Einrichtung zum Feststellen ob das Fahrzeug hält, wie eine Sicherheitseinrichtung, vorgesehen sein, um den Luftversorgungsbetrieb nur zu ermöglichen, wenn ein Sensor die Betätigung einer Parkbremse feststellt, um während der Fahrt des Fahrzeugs keine Druckluft bereitzustellen. Ferner kann in Fahrzeugen, in denen die Fahrzeughöhe während des Anhaltens des Fahrzeugs eingestellt werden kann, eine Einrichtung zur Fahrzeughöhenpräferenzeinstellung zum Erreichen der bevorzugten Fahrzeughöheneinstellung vorgesehen sein.

In der gezeigten Ausführungsform, in der als ein Beispiel beschrieben wurde, daß der Drucklufterzeuger zum Erreichen der Fahrzeughöheneinstellung der an dem Fahrzeug vorgesehenen Luftfederung verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf ein solches Beispiel beschränkt.

In der gezeigten Ausführungsform, in der als ein Beispiel beschrieben wurde, daß der Elektromotor als Antriebsquelle verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein solches Beispiel beschränkt, sondern solange ein Drehmoment von der Welle 3 erhalten werden kann, kann beispielsweise der Motor als Antriebsquelle genutzt werden.

Ferner ist in der gezeigten Ausführungsform, in der als ein Beispiel beschrieben wurde, daß der Kolben als Luftkomprimiervorrichtung verwendet wird und die Erfindung auf Kompressoren der Umkehrbewegungsart angewendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein solches Beispiel beschränkt, solange ein Drucklufterzeuger ein Auslaßventil verwendet, kann die vorliegende Erfindung beispielsweise auf einen Drucklufterzeuger der Membranart angewendet werden.

Wie oben erwähnt können gemäß der vorliegenden Erfindung eine Deformation und/oder Beschädigung von Teilen, wie Rohrleitungen und Anschlüssen aufgrund von hoher Temperatur verhindert werden, da die Rohrleitungen, durch die die mit Luft versorgten Teile mit Druckluft versorgt werden, in dem Lufttrockner vorgesehen sind.

Obwohl alle Druckluftströme durch den Lufttrockner geleitet werden, wird, da die erste Leitung zum Versorgen von einem der mit Luft versorgten Teile mit Druckluft, während Feuchtigkeit von der Druckluft absorbiert wird, und die zweite Leitung zum Versorgen des anderen mit Luft versorgten Teils mit Druckluft, ohne die Druckluft durch die Trockenmittel zu leiten, vorgesehen sind, wenn die Druckluft dem mit Luft versorgten Teil zugeführt wird, in dem ein Entfernen der Feuchtigkeit nicht erforderlich ist, die Druckluft nicht durch das Trockenmittel geleitet, mit dem Ergebnis, daß die Betriebsdauer des Trockenmittels nicht verkürzt wird.

Claims

1. Drucklufterzeuger, der folgendes umfaßt:
eine Luftkomprimiereinrichtung, die durch eine Antriebsquelle angetrieben wird, und die eine Auslaßöffnung aufweist; und
einen Lufttrockner, der mit der Auslaßöffnung der Luftkomprimiereinrichtung verbunden ist, und der darin ein Trockenmittel aufweist,
wobei der Lufttrockner eine erste Leitung aufweist, um ein erstes mit Luft versorgtes Teil mit durch die Luftkomprimiereinrichtung Druckluft zu versorgen, während die Druckluft durch das Trockenmittel geleitet wird, und eine zweite Luftleitung, um ein zweites mit Luft versorgtes Teil mit Druckluft zu versorgen, ohne die Druckluft durch das Trockenmittel zu leiten.

2. Drucklufterzeuger nach Anspruch 1, der ferner einen externen Versorgungsschalter umfaßt, um festzustellen, ob das erste mit Luft versorgte Teil oder das zweite mit Luft versorgte Teil mit Druckluft versorgt werden sollte.

3. Drucklufterzeuger nach Anspruch 1, worin eines der mit Luft versorgten Teile eine mit der ersten Leitung verbundene Reifenfederung eines Fahrzeugs ist.

4. Drucklufterzeuger nach Anspruch 1, worin Druckluft verwendet wird, um die Fahrzeughöhe einzustellen.

5. Drucklufterzeuger nach Anspruch 1, worin, wenn die Druckluft abgelassen wird, die Druckluft durch die erste Leitung geführt wird, um das Trockenmittel zu trocknen, um dieses aufzubereiten.

6. Drucklufterzeuger nach Anspruch 1, worin sich die erste und die zweite Leitung in die selbe Richtung erstrecken.